Peng Wang, spécialiste de l’environnement à l’Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST), travaillait aux côtés d’une équipe de biologistes et d’ingénieurs pour améliorer l’efficacité des panneaux solaires lorsqu’il a pensé à l’idée du système. Wang a grandi dans un village de l’ouest de la Chine sans eau courante, obligeant sa famille à aller chercher de l’eau à un puits communal. Si elle est évolutive, l’invention de son équipe pourrait compléter ou répondre aux besoins en eau et en énergie de communautés similaires.
Le système repose sur un gel à base d’eau, ou hydrogel, créé par Wang et ses collègues. La combinaison de l’hydrogel avec un sel lui donne la capacité d’absorber la vapeur d’eau de l’air ambiant. Wang spécifiquement a choisi CaCl2, un sel déliquescent bon marché et respectueux de l’environnement, pour son accessibilité si la technologie pénètre dans les communautés en développement. Les scientifiques ont créé un appareil “facile à assembler à la maison” à l’aide d’un disque d’hydrogel et ont découvert que sous la lumière naturelle du soleil, le prototype portatif produisait 20 grammes (ou 0,7 once) d’eau en l’espace de deux heures et demie.
Représentation artistique de la solution de Wang. (Image : R. Li et al / Cell Reports Physical Science 2022)
Mais d’où vient l’énergie solaire? Une fois que l’hydrogel de l’équipe s’est avéré efficace, ils se sont mis au travail en appliquant le gel au dos des panneaux solaires. Ensuite, ils ont attaché une chambre métallique pour recueillir l’eau. Cet approvisionnement en eau pourrait être utilisé de multiples façons : pour arroser les cultures, hydrater les humains et les animaux, ou refroidir les panneaux solaires attachés et augmenter la production d’énergie de près de 10 %.
Environ deux milliards de personnes dans le monde manquent d’eau potable, selon les scientifiques papier, qui a été publié plus tôt cette année dans la revue Cell Reports. 800 millions de personnes supplémentaires n’ont pas accès à l’électricité. Les solutions courantes à ces problèmes impliquent une infrastructure coûteuse dont la mise en œuvre prend beaucoup de temps. En revanche, un système tout-en-un qui ne repose pas sur des travaux de plomberie ou d’électricité externes pourrait littéralement changer la vie.
“De nos jours, les approches décentralisées à faible barrière d’entrée sont considérées comme les plus adaptées pour fournir économiquement de l’électricité et de l’eau sur site pour le point de consommation”, indique le document. « Nous avons développé avec succès un système intégré autonome qui peut produire de l’électricité supplémentaire, de l’eau douce et des cultures dans les régions arides. Cette stratégie a le potentiel d’apporter une contribution solide au lien mondial eau-énergie-alimentation, de générer de l’électricité et de produire de l’eau pour les communautés éloignées et hors réseau, d’améliorer la sécurité alimentaire dans les régions arides et semi-arides, et ce de manière durable. manière. “
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